Всяка година милиарди телефони се изхвърлят в световен мащаб, много от тях с напълно използваеми процесори. В същото време технологичната индустрия се готви да похарчи милиарди долари за нов хардуер, необходим за изчисленията на изкуствения интелект, което има и своите екологични вреди.
Google и изследователи от Калифорнийския университет в Сан Диего са „събрали 2 и 2“: разработват начин за съчетаване на тези две реалности чрез изграждане на сървъри от възстановени телефонни процесори, справяйки се с проблема с отпадъците, като същевременно осигуряват нисковъглеродни изчисления.
Идеята се нарича телефонни клъстерни изчисления. Изследователите разделят на части старите смартфони, вземайки компонентите, които са важни за изчисленията: дънната платка, която съдържа процесора, паметта и съхранението. Дисплеят, батерията, шасито, камерите и други специфични за телефона части се отстраняват.
След това платките се събират в клъстери и се преразполагат като универсална изчислителна платформа. Google и Калифорнийският университет в Сан Диего подлагат теорията на тест с център за данни, изграден от 2000 смартфона Pixel, който се очаква да влезе в експлоатация през есента на 2026 г.
Бумът на изкуствения интелект води до безпрецедентен скок в търсенето на изчислителна мощност. Чиповете за обработка и памет са хардуер, осигуряващ тази мощност, като се очаква индустрията за изкуствен интелект да похарчи над 1 трилион долара за инфраструктура за изкуствен интелект тази година.
В същото време производството на полупроводници е един от най-сложните и енергоемки промишлени процеси в света, като се очаква емисиите да достигнат 277 милиона метрични тона еквивалент на CO₂ до 2030 г.
От другата страна на океана милиарди телефони се озовават на сметища, като техните компоненти за обработка все още са непокътнати. Според WEEE Forum, над 5 милиарда телефона са били изхвърлени само през 2022 г.
Ако вземем приблизително средно устойчиво потребление на SoC от 3,2 W на телефон (направихме сметките), използвайки водещи телефонни чипове, произведени предимно преди и около 2022 г., и приложим цифрата от 5 милиарда за 2022 г., получаваме приблизително 16 GW изчислителен капацитет – пратен на боклука.
Дори само половината от телефоните да са имали функциониращи процесори, това все пак е 8 GW. За контекст, една от най-големите планирани инициативи за центрове за данни в света Meta Hyperion се стреми към около 5 GW капацитет.
С други думи, технологичната индустрия ще похарчи цяло състояние за нови чипове, за да създаде изчислителна мощност, отделяйки милиони тонове въглерод в процеса, като същевременно ще изхвърля наличната изчислителна мощност. Нима?
Разбира се, изхвърлените изчислителни капацитети са само теоретични оценки, а реалностите са далеч по-нюансирани. И все пак, ако имаше начин да се улови част от тази изчислителна мощност, която пращаме на сметището, въглеродният отпечатък на компютинга би могъл значително да се свие.
Точно това се опитват да направят Google и Калифорнийския университет в Сан Диего, поне малка част от него за начало.
И така, как да преминем от стари телефони към изчисления на ниво сървър? В края на краищата не можете просто да закрепите купчина непокътнати телефони в шкаф и да го наречете сървър.
Първо, всеки телефон се обработва до дънната платка, частта, която държи основната изчислителна функционалност. Въпреки че премахването на екрана и батерията означава, че част от въплътения въглерод все още се губи, спасяването на платката представлява огромна победа за кръговата икономика.
Следват софтуерните промени. Android вече е базирана на Linux, но мобилното потребителско пространство е изградено именно за потребителски устройства, а не за облачни натоварвания. За да поправят това, изследователите го заменят с универсална Linux дистрибуция, което им дава по-програмируема среда и позволява на клъстера да се държи по-скоро като конвенционална изчислителна инфраструктура.
Актуализирането на операционната система също премахва някои защити, които са от съществено значение за личния телефон, но ненужни в облака. Резултатът е дънна платка, която е по същество малък, ефективен Linux сървър.
Но какво ще кажете за производителността? Може ли телефонът да бъде в същото изречение като изчисления на ниво облак? Е, техническите аргументи са по-силни, отколкото си мислите.
Google твърди, че еднонишковата производителност на съвременните ядра на смартфоните може да бъде равна или по-добра от производителността на ядро на съвременните многоядрени сървъри. В сравнението на компанията, Pixel Fold от 2023 г. беше тестван срещу сървър ASUS RS720A-E11, използвайки SPEC бенчмаркове, и големите ядра на Pixel надминаха базовото ядро на сървър за центрове за данни в няколко случая.
Сега, това не означава, че един телефон е еквивалентен на един сървър. Подходящият сървър има много повече ядра, много повече памет, по-висока честотна лента, по-добри входно-изходни операции, управление от корпоративен клас и хардуер, проектиран за непрекъсната работа в центъра за данни. Смартфонът, за разлика от него, има няколко хетерогенни ядра и обикновено нещо като 8 до 12 GB памет.
Номерът е да се намерят работни натоварвания, които се вписват в тези ограничения или могат да бъдат чисто разделени между много малки възли.
В момента проектът е все още в ранен етап, с много известни и неизвестни недостатъци, които трябва да бъдат отстранени. Надеждността е една от големите неизвестни. Потребителските телефони никога не са били създавани да работят с пълна мощност, денонощно, в продължение на години.
Проектът е изрично предназначен да действа като тестова платформа за изчисления, базирани на смартфони, в голям мащаб, изследвайки как потребителският хардуер издържа при продължителна употреба. Никой все още не знае процента на повреди на стойка от преработени дънни платки за телефони, които непрекъснато се разрушават, но откриването е част от експеримента.
